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Freezing resistance and injury indices for different cultivars of winterspring wheat in HuangHuaiHai Plain. Ⅰ. Comparison of  freezing resistance for different cultivars of winterspring wheat during midwinter period.

黄淮海地区不同冬春性小麦抗冻能力及冻害指标Ⅰ.隆冬期不同冬春性小麦抗冻能力比较


通过两年室外盆栽和室内人工控制试验,建立了不同冬春性小麦品种死苗率与低温的定量关系,确定了隆冬期不同冬春性小麦品种死苗率达10%、20%和50%的临界低温以及抗冻能力密度.结果表明: 强冬性小麦品种抗冻能力最强,半致死温度最低(燕大1817为-21.5 ℃,京411为-21.2 ℃),其次是冬性品种(农大211为-21.1 ℃,农大5363为-20.3 ℃)和弱冬性品种(郑366为-18.5 ℃,平安8号为-18.4 ℃),春性品种抗冻能力最弱(郑9023为-15.4 ℃,偃展4110为-14.7 ℃).当温度降低到冬小麦冻害发生临界温度后,温度每降低1 ℃,弱冬性小麦(郑366和平安8号)死苗率增量最大,分别增加16.8%和25.8%,冬性小麦(农大211和农大5363)死苗率分别增加14.7%和18.9%,强冬性小麦(燕大1817和京411)死苗率分别增加15.4%和13.1%,春性小麦(郑9023和偃展4110)死苗率分别增加13.8%和15.1%,说明冻害发生后若持续降温,弱冬性品种遭受冻害风险更大.

The relationships between mortality rate and low temperature for different cultivars of winterspring wheat during midwinter period were identified through twoyear outdoor potting experiments and indoor manually controlled freezing experiments. We defined the lethally critical temperature and the density of antifreeze capability when the mortality rate reached 10%, 20% and 50% for different cultivars of winterspring wheat during midwinter period.  The strongwinterness wheat (Yanda 1817 and Jing 411) showed the best freezing resistance and the 50%lethal temperatures (LT50) of these two cultivars were -21.5 ℃ and -21.2 ℃, respectively. The freezing resistance of winterness wheat and weakwinternes wheat were worse than that of strongwinterness wheat. The LT50 of winterness wheat cultivars Nongda 211 and Nongda 5363 were -21.1 ℃ and -20.3 ℃, while that of weakwinterness wheat cultivars Zheng 366 and Ping’an 8 were -18.5 ℃ and -18.4 ℃, respectively. Springness wheat (Zheng 9023 and Yanzhan 4110) showed the worst freezing resistance, and the LT50 were -15.4 ℃ and -14.7 ℃, respectively. When temperature declined to freezing injury occurred, mortality rate increment for weakwinterness wheat was the highest for each 1 ℃ decrease. The mortality rates of weakwinterness wheat cultivars Zheng 366 and Ping’an 8 increased by 16.8% and 25.8%, and that of winterness wheat cultivars Nongda 211 and Nongda 5363 increased by 14.7% and 18.9%. The mortality rate of strongwinterness wheat cultivars Yanda 1817 and Jing 411 increased by 15.4% and 13.1%, and that of springness wheat cultivars Zheng 9023 and Yanzhan 4110 increased by 13.8% and 15.1%. Comparatively, if temperature decreased continuously after the occurrence of freezing injury, the weakwinterness wheat would suffer greater risk.


全 文 :黄淮海地区不同冬春性小麦抗冻能力及冻害指标
Ⅰ.隆冬期不同冬春性小麦抗冻能力比较∗
慕臣英1,2  杨晓光1∗∗  杨  婕1  李克南1  郑冬晓1
( 1中国农业大学资源与环境学院, 北京 100193; 2沈阳市气象局, 沈阳 110168)
摘  要  通过两年室外盆栽和室内人工控制试验,建立了不同冬春性小麦品种死苗率与低温
的定量关系,确定了隆冬期不同冬春性小麦品种死苗率达 10%、20%和 50%的临界低温以及
抗冻能力密度.结果表明: 强冬性小麦品种抗冻能力最强,半致死温度最低(燕大 1817 为
-21.5 ℃,京 411为-21.2 ℃),其次是冬性品种(农大 211为-21.1 ℃,农大 5363为-20.3 ℃)
和弱冬性品种(郑 366为-18.5 ℃,平安 8号为-18.4 ℃),春性品种抗冻能力最弱(郑 9023 为
-15.4 ℃,偃展 4110为-14.7 ℃) .当温度降低到冬小麦冻害发生临界温度后,温度每降低 1
℃,弱冬性小麦(郑 366 和平安 8 号)死苗率增量最大,分别增加 16.8%和 25.8%,冬性小麦
(农大 211和农大 5363)死苗率分别增加 14.7%和 18.9%,强冬性小麦(燕大 1817和京 411)死
苗率分别增加 15.4%和 13.1%,春性小麦(郑 9023 和偃展 4110)死苗率分别增加 13.8%和
15.1%,说明冻害发生后若持续降温,弱冬性品种遭受冻害风险更大.
关键词  冬春性小麦品种; 抗冻临界温度; 抗冻能力密度
∗公益性行业(气象)科研专项经费项目(GYHY201106030)和“十二五”国家科技支撑计划项目(2012BAD20B04)资助.
∗∗通讯作者. E⁃mail: yangxg@ cau.edu.cn
2014⁃12⁃19收稿,2015⁃06⁃17接受.
文章编号  1001-9332(2015)10-3119-07  中图分类号  S162.5  文献标识码  A
Freezing resistance and injury indices for different cultivars of winter⁃spring wheat in
Huang⁃Huai⁃Hai Plain. Ⅰ. Comparison of freezing resistance for different cultivars of win⁃
ter⁃spring wheat during mid⁃winter period. MU Chen⁃ying1,2, YANG Xiao⁃guang1, YANG Jie1,
LI Ke⁃nan1, ZHENG Dong⁃xiao1 ( 1College of Resources and Environmental Sciences, China Agricul⁃
tural University, Beijing 100193, China;2Shenyang Meteorological Bureau, Shenyang 110168, Chi⁃
na) . ⁃Chin. J. Appl. Ecol., 2015, 26(10): 3119-3125.
Abstract: The relationships between mortality rate and low temperature for different cultivars of
winter⁃spring wheat during mid⁃winter period were identified through two⁃year outdoor potting expe⁃
riments and indoor manually controlled freezing experiments. We defined the lethally critical tempe⁃
rature and the density of antifreeze capability when the mortality rate reached 10%, 20% and 50%
for different cultivars of winter⁃spring wheat during mid⁃winter period. The strong⁃winterness wheat
(Yanda 1817 and Jing 411) showed the best freezing resistance and the 50%⁃lethal temperatures
(LT50) of these two cultivars were -21.5 ℃ and -21.2 ℃, respectively. The freezing resistance of
winterness wheat and weak⁃winternes wheat were worse than that of strong⁃winterness wheat. The
LT50 of winterness wheat cultivars Nongda 211 and Nongda 5363 were -21.1 ℃ and -20.3 ℃,
while that of weak⁃winterness wheat cultivars Zheng 366 and Ping’an 8 were -18.5 ℃ and -18.4
℃, respectively. Springness wheat (Zheng 9023 and Yanzhan 4110) showed the worst freezing re⁃
sistance, and the LT50 were -15.4 ℃ and -14.7 ℃, respectively. When temperature declined to
freezing injury occurred, mortality rate increment for weak⁃winterness wheat was the highest for each
1 ℃ decrease. The mortality rates of weak⁃winterness wheat cultivars Zheng 366 and Ping’an 8 in⁃
creased by 16.8% and 25.8%, and that of winterness wheat cultivars Nongda 211 and Nongda 5363
increased by 14.7% and 18.9%. The mortality rate of strong⁃winterness wheat cultivars Yanda 1817
应 用 生 态 学 报  2015年 10月  第 26卷  第 10期                                                         
Chinese Journal of Applied Ecology, Oct. 2015, 26(10): 3119-3125
and Jing 411 increased by 15.4% and 13.1%, and that of springness wheat cultivars Zheng 9023
and Yanzhan 4110 increased by 13.8% and 15.1%. Comparatively, if tempe⁃rature decreased con⁃
tinuously after the occurrence of freezing injury, the weak⁃winterness wheat would suffer greater
risk.
Key words: winter⁃spring wheat; antifreeze critical temperature; density of antifreeze capability.
    冬小麦占我国小麦总产的 90. 5%和面积的
86􀆰 9%,是我国重要的粮食作物[1-2] .黄淮海地区为
我国冬小麦主产区,越冬冻害是影响该地区冬小麦
安全越冬的主要农业气象灾害,其可分为长寒性冻
害、骤降型冻害和融冻型冻害 3 种类型.我国小麦品
种繁多,根据抗冻能力和春化特性可划分为强冬性、
冬性、弱冬性和春性[3-5] .全球气候变暖背景下我国
中高纬度冬季温度升高明显,人们为追求高产更趋
于选择产量潜力大、但抗冻能力相对较弱的小麦品
种[6-8] .由于冬小麦品种选择不当,黄淮冬麦区冬小
麦冻害发生频率非减反增,究其原因多是因冬季气
温波动较大、冬春性品种选择不合理、冬前栽培管理
措施不到位、小麦弱苗偏多等导致冻害频发[9-11] .因
此,明确不同冬春小麦抗冻能力是冬小麦品种合理
布局和冻害防御的重要基础.
从 20世纪 80 年代以来,国内外学者对冬小麦
抗冻能力开展了大量研究[12-20],如龚绍先[21]、郑
维[22]分别利用统计分析方法,定量研究了冻害死苗
率和低温强度的关系.Bergjord 等[23]对不同越冬环
境的冬小麦品种进行低温处理,测定其半致死临界
温度,从而建立了新的小麦抗冻能力模型.近 30 多
年小麦品种不断更新换代,新品种抗冻能力亦发生
明显变化.本研究选择黄淮海地区冬春性小麦代表
性品种,通过盆栽和室内人工温度控制试验,比较不
同冬春性品种抗冻能力差异,明确不同冬春性小麦
品种隆冬期临界致死温度,为小麦冻害指标确定及
监测预警提供科学参考.
1  材料与方法
1􀆰 1  试验地点与试验材料
选择在黄淮海地区种植的强冬性、冬性、弱冬性
和春性 4类 8 个品种为供试材料.强冬性品种为燕
大 1817 和京 411 性,冬性品种为农大 211 和农大
5363,弱冬性品种为郑 366和平安 8号性,春性品种
为郑 9023和偃展 4110.
试验于 2011年 10月—2013年 3月在中国农业
大学科学园试验田和农业气象系人工气候箱和低温
培养箱中进行.试验麦苗采取盆栽方式栽培,试验用
塑料桶内径 23.0 cm、高 22.0 cm,桶底有 4个口径为
1.0 cm排水孔.盆栽用土取自北京市海淀区中国农
业大学上庄试验站,土壤质地为沙壤土,每桶装土
7􀆰 0 kg,施用复合肥 1. 2 g、尿素 0. 5 g,复合肥中
N ∶ P ∶ K为 15 ∶ 15 ∶ 15.
1􀆰 2  试验处理
由于各冬春性品种小麦冬前所需积温不同,为
防止麦苗进入越冬期生长过旺过弱,影响冻害模拟
效果,试验设计强冬性和冬性品种播期为 9 月 28
日,弱冬性品种播期为 10 月 2 日,春性品种播期为
10月 6日.播种后将试验用盆埋于科学园农田中,盆
中土面与农田地表平齐,并用土填实各盆之间缝隙.
在小麦三叶期选择定苗,每盆保留长势一致的麦苗
12株.采用称量法测定土壤含水量,并保持试验期
间土壤相对含水量为 70%~80%.
进入越冬期后统计供试各品种小麦叶龄数:强
冬性小麦主茎叶龄 6 ~ 8 片,分蘖 2 ~ 3 个;冬性小麦
主茎叶龄 6~ 8 片,分蘖 2 ~ 3 个;弱冬性小麦主茎叶
龄 5 ~ 6 片,分蘖 1 ~ 2 个;春性小麦主茎叶龄 4 ~ 5
片,分蘖 1~ 2 个.在隆冬时将麦苗移至实验室内低
温箱中进行低温处理.考虑各冬春性品种抗冻能力
的差异,各品种低温处理见表 1,处理温度为小麦分
蘖节处温度(即 3~5 cm土壤温度),其中,考虑燕大
1817和京 411品种的年代差异较大,故二者低温设
计存在不同.每个温度处理置 3~6盆.
室内温度处理设备包括低温培养箱和人工气候
箱,低温培养箱为上海一恒公司生产(型号 BPHJ⁃
120B),可控温度范围为-40 ~ 100 ℃,内有风扇,温
度波动度为≤±1 ℃.人工气候箱为宁波海曙赛福实
验仪器厂生产的智能人工气候箱 (型号 PRX⁃
450D),温度控制范围为 0 ~ 50 ℃,波动度≤±0􀆰 1
℃;湿度控制范围为 50% ~ 95%,波动度≤±2%;相
对光照控制范围为 5 级:20%、40%、60%、80%和
100%(额定光照度 30000 lx) .
隆冬期将盆栽麦苗移入低温箱中,进行温度骤
降处理.在盆内土深 3 cm 处埋设热敏电阻,并测定
该处温度.模拟外界温度日变化过程:首先以 3
℃·(2 h) -1降温速率逐渐降低恒温箱内气温,降低
0213 应  用  生  态  学  报                                      26卷
表 1  隆冬期冬小麦分蘖节处温度处理
Table 1  Temperature treatment on wheat tiller during mid⁃winter period (℃)
强冬性
Strong⁃winterness
燕大 1817
Y1817
京 411
J411
冬性
Winterness
农大 211
N211
农大 5363
N5363
弱冬性
Weak⁃winterness
郑麦 366
Z366
平安 8号
P8
春性
Springness
郑麦 9023
Z9023
偃展 4110
Y4110
-32 -28 -26 -26 -24 -24 -18 -18
-30 -26 -24 -24 -22 -22 -17 -17
-28 -24 -22 -22 -20 -20 -16 -16
-26 -22 -20 -20 -18 -18 -14 -14
-24 -20 -18 -18. -16 -16 -12 -12
-22 -19 -16 -16 -14 -14 -11 -11
-21 -18 -15 -15 -13 -13 -10 -10
-20 -16 -12 -12 -10 -10 -8 -8
-18 -13 -9 -9 -7 -7 -5 -5
-15 -10 - - - - - -
到所设计的处理时,恒定 1 h,然后以 3 ℃·(2 h) -1
速率升温直至箱内气温达0~5 ℃,将麦苗移到温度
0~5 ℃的人工气候箱中,恒定 12 h,对低温处理的
小麦进行一个升温过渡.最后将麦苗移至模拟早春
返青温度环境的 15~20 ℃温室中,进行人工返青处
理后统计小麦死苗率.
1􀆰 3  测定项目与方法
1􀆰 3􀆰 1冬小麦生长发育状况观测  记录冬小麦生育
期和生长发育状况,包括出苗期、三叶期、分蘖期、越
冬期、返青期,越冬停止生长期统计小麦主茎叶片和
分蘖数[24] .
1􀆰 3􀆰 2返青死苗率观测标准及统计方法  返青后记
录麦苗死亡情况,麦苗死亡观测标准为返青后不再
长出新叶,叶片干枯卷缩,整株麦苗枯黄[16] .温度处
理后进行死苗率统计,方法如下:室外麦苗移入低温
箱处理前统计麦苗存活数(a)和死亡数(d1),返青
后根据小麦低温处理后麦苗死亡情况鉴定标准,统
计小麦死亡数( d2),计算各低温处理小麦死苗率
(y),即:
y=(d2-d1) / a (1)
1􀆰 4  冬小麦抗冻能力分析方法
1􀆰 4􀆰 1冬小麦抗冻临界温度确定  根据不同低温处
理条件下冬小麦死苗率结果,建立冬小麦死苗率与
低温关系方程[8,22]:
y= l / (1+eat+b) (2)
式中:y为死苗率(%);t为低温(℃),这里指分蘖节
处温度(3~5 cm 土层土壤温度);a、b 为常数,可由
低温 t下死苗率 y统计数据及最小二乘法求解.当小
麦死苗率达 50%时,其临界低温为 t= -b / a,即 LT50,
得出小麦死苗率所对应的临界低温.
1􀆰 4􀆰 2冬小麦抗冻能力密度分析  对公式 2 进行求
导得到冬小麦抗冻能力密度( -φi),表示低温为 t
时,气温下降 1 ℃小麦死苗率的增量[22]:
-φi =aeat
+b / (1+eat+b) 2 (3)
式中:-φi 为小麦抗冻能力密度(%·℃
-1); t 为分
蘖节处温度(3~5 cm土层土壤温度);a、b为常数.
2  结果与分析
2􀆰 1  低温胁迫下不同冬春性小麦死苗特征及其定
量关系
由图 1所示,结合最小二乘法,由两年试验数据
拟合确定不同冬春性小麦品种死苗率 y 与 3 cm 土
壤温度(即分蘖节处温度) t的 Logistic 曲线方程,各
品种方程见表 2,从表可知各方程的拟合效果较好,
均达到显著相关.
方程中系数 a表征冬小麦抗冻能力离散程度,a
值越大,表明该小麦品种抗冻能力离散程度越小,即
小麦冻害发生临界温度与冻害致死临界温度之间的
差异越小.由表 2 可以看出,与其他品种相比,强冬
性小麦 a值最大,冬性越弱 a值越小.
不同冬春性小麦死苗率与低温强度的关系曲线
相似,均呈倒“S”型,即随着温度的降低小麦死苗率
逐渐增加,当达一定温度后,小麦死苗率达 100%,
即全部死亡.
2􀆰 2  不同冬春性小麦抗冻临界温度确定及抗冻能
力比较
小麦冻害临界温度是定量比较不同冬春性小麦
品种抗冻能力的指标,通常将冬小麦死苗率为 10%
时的温度定义为冬小麦冻害发生临界温度(LT10),
将死苗率达 50%时温度定义为冬小麦冻害半致死
临界温度(LT50);生产实际中越冬期冬小麦死苗率
超过20%(LT20)时,对第二年返青后冬小麦生长和
121310期              慕臣英等: 黄淮海地区不同冬春性小麦抗冻能力及冻害指标Ⅰ.隆冬期不同冬春性小麦抗冻能力比较 
图 1  隆冬期不同冬春性小麦品死苗率和处理低温的关系
Fig.1  Relationships between mortality rate and low temperature for different cultivars of winter⁃spring wheat during mid⁃winter period.
Y1817: 燕大 1817 Yanda1817; J411:京 411 Jing411; N211:农大 211 Nongda211; N5363:农大 5363 Nongda 5363; Z366:郑 366 Zheng 366; P8:
平安 8号 Pingan 8; Z9023: 郑 9023 Zheng 9023; Y4110: 偃展 4110 Yanzhan 4110. 下同 The same below.
表 2  不同冬春性小麦品种死苗率(y)与 3 cm 处土壤温度
( t)的关系
Table 2  Relationships between mortality rate and the soil
temperature at 3.0 cm depth for different cultivars of win⁃
ter⁃spring wheat
类型
Category
品种
Cultivar
方程
Equation
R2
强冬性 燕大 1817 Y1817 y=1 / [1+exp(0.85t+18.13)] 0.93∗∗
Strong⁃winterness 京 411 J411 y=1 / [1+exp (0.72 t+15.26)] 0.97∗∗
冬性 农大 211 N211 y=1 / [1+exp (0.81t+16.97)] 0.96∗∗
Winterness 农大 5363 N5363 y=1 / [1+exp(1.04t+21.15)] 0.97∗∗
弱冬性 郑 366 Z366 y=1 / [1+exp(1.42t+26.14)] 0.99∗∗
Weak⁃winterness 平安 8号 P8 y=1 / [1+exp(0.92t+17)] 0.99∗∗
春性 郑 9023 Z9023 y=1 / [1+exp(0.76t+11.66)] 0.97∗∗
Springness 偃展 4110 Y4110 y=1 / [1+exp(0.83t+12.18)] 0.91∗∗
∗∗P<0.01.
产量会造成一定影响[8,22,25] .因此,本文重点分析
LT10、LT20和 LT50 .依据表 2 中方程得到不同冬春性
小麦抗冻临界温度 LT10、LT20和 LT50 .从表 3可看出,
不同冬春性小麦品种 LT50之间存在明显差异,强冬
性品种半致死温度最低(燕大 1817 为-21.5 ℃,京
411为- 21. 2 ℃),其次是冬性品种 (农大 211 为
-21.1 ℃,农大 5363 为-20.3 ℃)和弱冬性品种(郑
366为-18.5 ℃,平安 8 号为-18.4 ℃),最高是春性
品种(郑 9023 为-15.4 ℃,偃展 4110 为-14.7 ℃).
弱冬性和春性小麦 LT50差异最大,二者 LT50平均相
差 3.4 ℃,冬性小麦与弱冬性小麦的 LT50平均相差
2.3 ℃,强冬性小麦与冬性小麦的 LT50平均相差 1.6
℃ .有研究表明,气候变化背景下冬季温度明显升
高,黄淮冬麦区不同品种可以混种区域扩大[26] .比
较而言,抗冻能力弱的品种产量相对比较高,由于强
冬性与冬性、冬性与弱冬性、弱冬性与春性品种之间
2213 应  用  生  态  学  报                                      26卷
表 3  不同冬春性小麦抗冻临界温度
Table 3  Lethal temperature of different cultivars of win⁃
ter⁃spring wheat
类型
Category
品种
Cultivar
抗冻临界温度
Lethal temperature(℃)
LT50 LT20 LT10
强冬性 燕大 1817 Y1817 -21.5 -19.8 -18.9
Strong⁃winternes 京 411 J411 -21.2 -19.3 -18.2
冬性 农大 211 N211 -21.1 -19.4 -18.3
Winterness 农大 5363 N5363 -20.3 -19.0 -18.2
弱冬性 郑 366 Z366 -18.5 -17.5 -16.9
Weak-winterness 平安 8号 P8 -18.4 -16.9 -16.0
春性 郑 9023 Z9023 -15.4 -13.5 -12.5
Springness 偃展 4110 Y4110 -14.7 -13.1 -12.1
LT50存在差异,因此在各混种区内 LT50相对高的品
种发生冻害风险较大,各地在品种布局时需要充分
考虑冻害的风险.
弱冬性小麦 LT10与 LT20、LT20与 LT50之间温度
差最小,其他品种 LT10和 LT20相差 0.9 ~ 1.0 ℃,LT20
和 LT50相差 1.5~1.8 ℃ .临界温度间差异越小,说明
冬小麦遭受冻害后随着温度降低死苗率增加越快,
小麦冻害加重风险越大,故在大田冻害发生时,要注
意后期气温变化,及时采取相应的防御和保温工作,
特别是弱冬性小麦种植区.
2􀆰 3  小麦抗冻能力密度
对表 2 中冬小麦死苗率与温度关系方程求导,
获得各品种小麦的抗冻能力方程,得到不同冬春性
小麦的抗冻能力密度曲线.由图 2 可以看出,各品种
抗冻能力密度均呈正态曲线分布,曲线最高点对应
温度为小麦隆冬期 LT50 .不同冬春性小麦抗冻能力
密度,也就是死苗率增量,随着温度的降低而增加,
当温度达到 LT50后,死苗率逐渐降低.此外,曲线波
峰斜率越大,说明温度每降低 1 ℃,死苗率增加越
多.两年试验结果中,仅燕大 1817 略有差异,其他试
验品种曲线基本一致.
图 2  不同冬春性小麦的抗冻能力密度
Fig.2  Density of antifreeze capability for different cultivars of winter⁃spring wheat.
321310期              慕臣英等: 黄淮海地区不同冬春性小麦抗冻能力及冻害指标Ⅰ.隆冬期不同冬春性小麦抗冻能力比较 
    当温度从 LT10降低到 LT50过程中,温度每降低
1 ℃,弱冬性小麦郑 366 和平安 8 号的死苗率增量
最大,分别增加 16.8%和 25.8%,其次是冬性小麦农
大 211 和农大 5363,死苗率分别增加 14. 7%和
18􀆰 9%,强冬性小麦燕大 1817 和京 411 的死苗率分
别增加 15.4%和 13.1%,春性小麦郑 9023 和偃展
4110的死苗率分别增加 13.8%和 15.1%.与各冬春
性小麦品种抗冻临界温度顺序相比,供试小麦品种
冻害发生后死苗率增量有所不同,冻害发生后,温度
每降低 1 ℃,弱冬性小麦死苗率增量最大,其次是冬
性小麦,然后是强冬性、春性小麦.这与小麦品种抗
冻能力临界温度差值大小有关,弱冬性小麦 LT10与
LT50之间温度差最小,平均为 2.0 ℃,其次是冬性小
麦,差值为 2.4 ℃,然后是强冬性小麦和春性小麦,
差值为 2.8 ℃ .临界温度差值越小,说明冬小麦遭受
冻害后死苗率<50%时,随着温度降低死苗速率逐渐
加快.在实际生产中这类品种当其发生冻害后期因
冻害死苗速度较快,在实际生产中冻害发生后更要
关注天气变化,及时采取防冻抗冻措施.
在温度从 LT10降低到 LT50过程中,小麦死苗率
随着温度降低的死苗率变化过程也有差异,与温度
降至死苗率达 10% ~ 20%时相比,当小麦死苗率为
20%~50%,温度每降低 1 ℃,供试弱冬性小麦死苗
率增加幅度最高,平均为 10.9%;其他小麦品种死苗
率增量差异不大,强冬性小麦死苗率增量增加
7􀆰 3%,冬性和春性小麦分别增加 8.6%和 7.4%,故
不同冬春性小麦在抗冻临界温度 LT20 ~ LT50时冻害
风险更大,且弱冬性小麦最为明显.
3  讨    论
本研究中,不同冬春性小麦抗冻临界温度存在
明显的差异,强冬性品种(燕大 1817 和京 411)最
低,其次是冬性品种(农大 211 和农大 536)和弱冬
性品种(郑 366 和平安 8 号),最高是春性品种(郑
9023 和 偃 展 4110 ), 这 与 前 人 研 究 结 果 一
致[12,16,27-28] .实际生产中,小麦品种布局时应注意不
同品种的抗冻能力,尤其是研究区域内大部分地区
可以同时种植不同冬春性品种,更要注意冬春性小
麦品种合理布局,尽可能降低小麦冻害风险[29-31] .
当各品种小麦发生冻害后,不同冬春性小麦的死苗
率增量变化存在明显差异:弱冬性小麦郑 366 和平
安 8号的冻害发生后死苗率增量最大,温度每降低
1 ℃,其死苗率增量分别增加 16.8%和 25.8%,强冬
性小麦燕大 1817 和京 411 的死苗率分别增加
15􀆰 4%和 13.1%,冬性小麦农大 211 和农大 5363 的
死苗率分别增加 14.7%和 18.9%,春性小麦郑 9023
和偃展 4110的死苗率分别增加 13.8%和 15.1%.当
小麦在其死苗率超过 20%后,如持续低温,死苗速
率加快,与死苗率达 10% ~ 20%时相比死苗率增加
7􀆰 3%~10.9%,冻害加重风险更大.龚绍先等[8]曾在
1988年提出我国北方强冬性品种小麦死苗率达
50%时分蘖节处温度大多为-16 ~ -18 ℃,冬性越
弱,抗冻性越差.本文所得临界温度偏低,这可能与
目前的品种多在气候变暖背景下培育有关.
本研究通过低温控制试验得到不同冬春性小麦
抗冻临界温度,而基于抗冻临界温度确定冬小麦冻
害指标以及在生产实际中应用,还涉及到冬小麦苗
情特征和环境条件等影响,如小麦苗龄、冬前壮苗、
抗寒锻炼情况、土壤湿度等条件,故在实际参考应用
时需结合实际农田小气候环境和麦苗生长情况综合
考虑[32-35] .
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作者简介  慕臣英,女,1988年生,助理工程师. 主要从事农
业气象与生态环境研究. E⁃mail: mucheny@ 126.com
责任编辑  孙  菊
521310期              慕臣英等: 黄淮海地区不同冬春性小麦抗冻能力及冻害指标Ⅰ.隆冬期不同冬春性小麦抗冻能力比较